运算放大器的两种比例放大电路方案
运算放大器，它有两个输入引脚和一个输出引脚。其中两个输入引脚，一个是正相输入，一个是负相输入。 正是因为运算放大器有正相输入和负相输入之分，所以工程师在用运算放大器开发比例放大电路，就有正相比例放大电路和负相比例放大电路两种类型了。
什么是正相呢?又什么是负相呢?
就比例放大电路而言，正相的意思，就是运算放大器输出的电压与输入的电压是成正比例的;同理，负相的意思，就是运算放大器输出的电压与输入的电压也是成正比例关系的，只是多了一个负号。 举例说明
正相比例放大电路
这个比例放大电路，为什么叫做正相比例放大电路呢? 正不正相，我们先不用管它。我们只知道，运算放大器的一个基本电路特性是虚短和虚断。 根据虚断的特性，运算放大器的两个输入引脚，流过的电流是0。也就是流过电阻r1的电流也是0，同样流过电阻r3的电流也是等于流过电阻r2的电流。 所以有vin = va。 又根据虚短的特性，运算放大器两个输入引脚的电压是相同的，因此va = vb。又因为vin = va，所以就有vin = vb。 对于输出电压vout，它与r2电阻和r3电阻构成了一个回路。根据电路的欧姆定律，流过电阻r2和电阻r3的电流是等于
i = vout / (r2 + r3)
这是一方面;另外一方面，对于电阻r2而言，流过它的电流也等于它两端的电压除以它的阻值，也就是
i = vb / r2
vb是什么电压?它既是电阻r2两端的电压，也是运算放大器负相输入引脚的电压，这个电压在数值上，它是等于运算放大器正相输入引脚的电压 所以流过电阻r2的电流，可以表示为
i = vb / r2 = va / r2 = vin / r2
我们把这些表示电流的式子，放在一起，就可以计算出来
vin / r2 = vout / (r2 + r3)
通过这个式子，可以发现运算放大器输出的电压vout与输入的电压vin之间的关系
vout = vin * (r2 + r3) / r2
显然，电阻r2加上电阻r3的阻值，是要大于电阻r2阻值的，也就是(r2 + r3) / r2的值是要大于1的。从这个层面讲，vout是要大于vin，运算放大器输出的电压是超过了输入的电压，所以这个电路就实现了放大的功能。 而且，这个放大的倍数就是(r2 + r3) / r2，只与这两个电阻的阻值有关系。 不知道有没有发现，输出的vout与输入的电压vin，它俩都是同相的。输入的电压，如果是正电压，输出的电压也是正电压;输入的电压，如果是负电压，输出的电压也是负电压。 这就是正相比例放大电路的原理。
负相比例放大电路
按照运算放大器的原理，同样的计算过程，可以计算出这个比例放大电路，它的输出电压vout与输入电压vin之间的关系式
vout = -vin * r3 / r1
这个等式就出现了一个“负号”，于是我们就把它称之为负相比例放大电路，输出的电压与输入的电压，有一个反相的关系。 这就是运算放大器的两种比例放大电路方案，一个是正相比例放大，一个是负相比例放大。
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正相比例放大电路
这个比例放大电路，为什么叫做正相比例放大电路呢? 正不正相，我们先不用管它。我们只知道，运算放大器的一个基本电路特性是虚短和虚断。 根据虚断的特性，运算放大器的两个输入引脚，流过的电流是0。也就是流过电阻r1的电流也是0，同样流过电阻r3的电流也是等于流过电阻r2的电流。 所以有vin = va。 又根据虚短的特性，运算放大器两个输入引脚的电压是相同的，因此va = vb。又因为vin = va，所以就有vin = vb。 对于输出电压vout，它与r2电阻和r3电阻构成了一个回路。根据电路的欧姆定律，流过电阻r2和电阻r3的电流是等于
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i = vb / r2
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i = vb / r2 = va / r2 = vin / r2
我们把这些表示电流的式子，放在一起，就可以计算出来
vin / r2 = vout / (r2 + r3)
通过这个式子，可以发现运算放大器输出的电压vout与输入的电压vin之间的关系
vout = vin * (r2 + r3) / r2
显然，电阻r2加上电阻r3的阻值，是要大于电阻r2阻值的，也就是(r2 + r3) / r2的值是要大于1的。从这个层面讲，vout是要大于vin，运算放大器输出的电压是超过了输入的电压，所以这个电路就实现了放大的功能。 而且，这个放大的倍数就是(r2 + r3) / r2，只与这两个电阻的阻值有关系。 不知道有没有发现，输出的vout与输入的电压vin，它俩都是同相的。输入的电压，如果是正电压，输出的电压也是正电压;输入的电压，如果是负电压，输出的电压也是负电压。 这就是正相比例放大电路的原理。
负相比例放大电路
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vout = -vin * r3 / r1
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